BİR DEMİR ÇELİK FABRİKASINDA KULLANILAN TAV FIRINININ ENERJİ YÖNETİMİ AÇISINDAN İNCELENMESİ

Öz

Ülkelerin gelişmişlik düzeyinin en önemli göstergelerinden biri çelik tüketimidir. Bu nedenle ülkemizde de demir çelik fabrikalarına verilen önem her geçen gün artmaktadır. Bu çalışmada, Türkiye’deki bir demir çelik fabrikasında bulunan tav fırını enerji analizi yapılarak enerji yönetimi açısından incelenmiştir. Çalışmada öncelikle demir çelik fabrikalarında kullanılan tav fırınlarında enerji kaybının görüldüğü başlıca kısımlar ele alınmış, enerji verimlilik analizi yapılmış ve termal verim bulunarak fırının enerji akışını gösteren Sankey diyagramı oluşturulmuştur. Ortaya çıkan sonuçlar tablolar halinde verilmiş ve sonuçlar yorumlanmıştır. Giren enerji ile ürüne aktarılan enerji arasındaki farkın hangi tür kayıplar olduğu ve miktarları Sankey diyagramında gösterilmiştir. Analiz sonunda fırındaki kayıpların azaltılmasına yönelik görüş ve önerilere yer verilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Tav Fırın
• Çelik
• Enerji Yönetimi

ENERGY MANAGEMENT EXAMINATION OF AN ANNEALING FURNACE USED IN A STEEL FACTORY

Öz

Steel consumption is one of the most important indicators of a country's level of development. Therefore, the importance given to iron and steel factories in our country is increasing day by day. In this study, an energy analysis of a annealing furnace in an iron and steel factory in Turkey was conducted and examined from an energy management perspective. The study first addresses the main areas where energy loss occurs in annealing furnaces used in iron and steel factories, performs an energy efficiency analysis, determines the thermal efficiency, and creates a Sankey diagram showing the energy flow of the furnace. The results are presented in tables and interpreted. The types and amounts of losses resulting from the difference between the input energy and the energy transferred to the product are shown in the Sankey diagram. Finally, opinions and suggestions for reducing losses in the furnace are presented.

Anahtar Kelimeler

• Annealing Furnace
• Steel
• Energy Management

Kaynakça

1. G. Ertem, B. Çelik, S. Yeşilyurt, Endüstriyel tav fırınlarında ısı denkliği hesaplamaları ve enerji verimliliğinin belirlenmesi. IV. Ege Enerji Sempozyumu, (2008), İzmir.
2. https://www.tubitak.gov.tr/tubitak_content_files/vizyon2023/mm/Ek2a.pdf 2026 (accessed 01.05.26).
3. O. Kara, E. Hürdoğan, Ö. Kaşka, Endüstriyel bir fırının atık ısısının enerji verimliliğine etkisinin deneysel olarak incelenmesi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 12(4) (2015) 95-101.
4. K. Manatura, M. Tangtrakul, A study of specific energy consumption in reheating furnace using regenerative burners combined with recuperator. Silpakorn University Science and Technology Journal, 4(2), (2010), 7–13. doi.org/10.14456/sustj.2010.6
5. M.E. Ertem, S. Şen, G. Akar, C. Pamukçu , S. Gürgen, Energy balance analysis and energy saving opportunities for Erdemir slab furnace. Energy Sources, Part A, 32(11), (2010) 979–994. doi.org/10.1080/15567030903436863
6. W.H. Chen, Y.C. Chung, J.L. Liu, Analysis on energy consumption and performance of reheating furnaces in a hot strip mill. International Communications in Heat and Mass Transfer, 32(5), (2005) 695–706. doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2004.10.019
7. M. Si, S. Thompson, K. Calder, Energy efficiency assessment by Process Heating Assessment and Survey Tool (PHAST) and feasibility analysis of waste heat recovery in the reheat furnace at a steel company. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(6), (2011) 2904–2908. doi.org/10.1016/j.rser.2011.02.035
8. C.G. Salmon, J.E. Johnson, F.A. Malhas, Steel Structures: Design and Behavior (5th ed.). Pearson (2009).

9. M. Eyidoğan, K. Durmuş, D. Şükrü, T. Dursun, Endüstriyel Tav Fırınlarında Enerji Tasarrufu ve Emisyon Azaltım Fırsatları, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 29(4), (2014) 735–743. https://doi.org/10.17341/gummfd.76579
10. W.D. Callister, D.G.Rethwisch, Materials Science and Engineering:An Introduction (10th ed.), 2018, Wiley.
11. Y. Wang, X. Zhang, J. Li, Y. Chen, H.Liu, H. Effects of furnace length on the thermal performance of a walking beam reheating furnace. Metals, 13(12), (2023). https://doi.org/10.3390/met13121946
12. European Commission, Joint Research Centre (JRC), Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Iron and Steel Production (Iron & Steel BREF). Publications Office of the European Union. 2013, https://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/iron-and-steel-production
13. Siyambalapitiya, T., Brooks, G., Rhamdhani, M. A., King, A., Walter, L. Heat balance study in a walking hearth reheat furnace. Ironmaking & Steelmaking:Processes, Products and Applications, 52(10), 1382-1396. https://doi.org/10.1177/03019233251374809